Docker之镜像原理
镜像是什么？
镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的程序，它包含运行这个程序的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
镜像的实质
镜像的实质是是UnionFS（联合文件系统）
- UnionFs是什么？
Union文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。 - UnionFs的特性？
一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录
镜像的分层
- docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。
以我们下载一个Tomcat镜像为例
可以从上图看出我们只pull一个Tomcat镜像，但是实际pull多个镜像，这就是因为镜像是分层的原因。
比如我们只需要Tomcat镜像，但是Tomcat依赖于JDK，JDK依赖于操作系统，而操作系统依赖于内核，如下图所示，所以实际pull了多个镜像，也能理解Tomcat镜像为什么有647MB了。 - Docker镜像都只是可读的，当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常叫做“容器层”，“容器层”之下的都叫做“镜像层”
为什么镜像要采用这种分层的结构呢？
- 最大的一个好处就是 - 共享资源
- 比如：有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，
同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。
Docker镜像的加载原理
- bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。
- rootfs (root file system) ，在bootfs之上。包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等。